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Continuous Rebase

Continuous Rebase는 주기적으로 사용자들의 탈출요청을 받아 자식체인을 리베이스(rebase)하여 데이터 가용성 문제가 발생했을 경우 사용자들이 항상 안전하게 탈출할 수 있도록 한다.

리베이스

리베이스(rebase)는 루트체인에 제출한 블록을 다른 블록 기준으로 다시 마이닝하는 것으로, Git의 rebase에서 이름을 빌려왔다. 리베이스는 기존의 블록에 포함된 트랜잭션들을 다른 부모블록을 기준으로 재연산하기 때문에 리베이스 이전과 이후의 trasactionsRoot는 서로 일치하지만 stateRoot와 receiptsRoot는 일치하지 않을 수 있다.

리베이스된 에폭과 블록들은 다음과 같이 나타낸다.

  • 리베이스된 요청에폭(Rebased Request Epoch; RE')
  • 리베이스된 비요청에폭(Rebased Non-Request Epoch; NRE')
  • 리베이스된 비요청블록(Rebased Non-Request Block; NRB')
  • 리베이스된 요청블록(Rebased Request Block; RB')

사이클과 단계

Plasma EVM은 사이클(cycle)이라는 하나의 큰 주기를 기준으로 작동된다. 하나의 사이클은 총 4개의 단계(stage)로 구성되며, 각 딘계는 Pre-commit, DA-check, Commit, Challenge이다.

cycle and stage

Pre-commit

Pre-commmit은 일종의 예비 제출 단계로, 오퍼레이터는 블록 마이닝하여 블록들의 transactionsRoot만을 루트체인에 제출한다. 단, 요청블록의 경우 모든 트랜잭션 데이터가 루트체인 컨트랙트에 이미 존재하므로, transactionsRoot를 별도로 제출하지 않아도 된다. 사용자에게 이 단계에서 오퍼레이터는 해당 블록들에 포함된 트랜잭션 데이터들을 사용자에게 전파하게 된다. 만약 사용자들이 이 단계에서 트랜잭션 데이터를 제대로 전파받지 못했을 경우 다음 단계인 DA-check에서 탈출 요청을 제출해야 한다.

transactionsRoot만을 루트체인에 제출하는 이유는 stateRoot와 receiptsRoot가 리베이스 이후에 최종적으로 결정되기 때문이다. 반면 transactionsRoot를 제출해야 하는 이유는 해당 블록에 포함된 트랜잭션들이 무엇인지 알 수 있다면 해당 블록의 올바른 stateRoot도 알 수 있기 때문이다. 따라서 오퍼레이터에게서 루트체인 컨트랙트에 제출된 transactionRoot와 일치하는 블록 데이터를 전송받은 사용자는 이후 Commit단계에서 오퍼레이터가 데이터를 숨기고 잘못된 stateRoot를 제출하더라도 챌린지 할 수 있다.

pre commit

DA-check

DA-check는 사용자가 Pre-commit 단계에서 오퍼레이터가 전송한 블록 데이터의 가용성과 트랜잭션의 데이터 크기를 확인하고 문제가 없는지 점검하는 단계이다. 만약 점검 과정에서 문제가 있는 상황이라면, 사용자는 스스로를 보호하기 위하여 탈출요청을 제출하여 자식체인에 존재하는 모든 자산과 상태를 탈출시켜야 한다.

만약 해당 사이클에서 진입을 하였다면 탈출요청과 더불어 이러한 진입을 취소하기 위한 무효요청을 제출하여 진입이 반영되는 것을 무효화해야 한다. 또한 기존에 퇴장을 신청한 경우도 이중으로 퇴장이 되는 것을 방지하기 위해 취소해야 한다.

da check

Commit

Commit은 오퍼레이터가 이전 사이클의 마지막 블록에 DA-check에서 제출된 모든 요청들을 반영한 후 Pre-commit에서 제출한 블록들을 리베이스하는 과정이다. 이 과정에서 블록들의 모든 루트들이 제출된다.

commit

Challenge

Challenge단계에서 사용자들은 Commit 단계에서 제출된 블록이 유효하지 않을 경우, 이에 대해 챌린지를 진행할 수 있다. 단, 이 때 탈출 챌린지는 신청할 수 없다.

제출된 챌린지가 다수일 경우 챌린저가 승리하는 순간 다른 챌린지는 취소된다. 또한 챌린저가 승리한 경우 해당 사이클의 Commit된 블록을 포함한 이후의 모든 블록들이 취소되며, DA Check단계로 되돌아간다.

challenge

완결

Challenge단계에서 어떠한 챌린지도 성공하지 못했다면, 해당 사이클은 완결(finalize)되며, Commit단계에서 제출된 모든 블록들은 동시에 완결된다.

단계 길이

단계 길이(stage length)는 Pre-commit과 Commit에서 처리되어야 하는 에폭의 수를 의미하며 다음과 같이 구성되며, 모두 루트체인 컨트랙트 배포시 오퍼레이터에 의해 결정된다.

  • Pre-commit length = 비요청에폭의 수 * 2
  • Commit length = 는 비요청에폭의 수 * 2 + 1 (추가된 하나의 에폭은 탈출에폭을 의미한다)

단계 시간

단계 시간(stage period)는 각 단계에 할당된 시간을 의미한다. Pre-commit 단계 시간과 Commit 단계 시간은 중단 조건의 기준이되고, DA-check와 Challenge 단계 시간은 단순히 각 단계를 수행할 수 있는 기간을 의미한다.

중단 조건

어떠한 이유로든 오퍼레이터가 정해진 절차를 제대로 수행하지 않을 경우 중단 조건(halting condition)이 충족될 수 있다. 중단 조건이 충족되는 경우 해당 자식 체인은 폐쇄된다.

Pre-commit단계의 중단 조건

오퍼레이터가 Pre-commit 단계 시간 이내에 Pre-commit 단계 길이의 에폭을 모두 제출하지 못할 경우 중단 조건이 충족된다.

Commit단계의 중단 조건

오퍼레이터가 Commit 단계 시간 동안 Commit 단계 길이의 에폭을 모두 제출하지 못할 경우 중단 조건이 충족된다. 이 경우 해당 사이클을 포함한 이후의 모든 진행이 일시 중단된다. 만약 중단된 시점에 탈출블록이 제출되지 않은 상태라면 누구나 이를 제출할 수 있고, 해당 블록이 제출되면 일시 중단된 사이클이 재개된다.

폐쇄

폐쇄(shutdown)는 말 그대로 자식체인을 폐쇄하는 절차이다. 자식체인이 폐쇄되면 더 이상 해당 체인의 추가적인 사이클은 진행될 수 없다. 오직 마지막으로 완결된 블록을 기준으로 탈출요청 제출 - 탈출블록 제출 - 챌린지를 반복한다.

전체 사이클 동작과정

지금까지 살펴본 하나의 사이클의 동작과정은 다음 그림과 같이 나타낼 수 있다.

rootchain

사이클 중첩

지금까지 논의한 것은 하나의 사이클의 동작 과정이었다. 하지만 여러개의 사이클이 중첩되어 동시에 동작하는 것 또한 가능하다.

overlap cycle

두개의 사이클이 맞물릴 경우 이전 사이클의 Challenge단계의 완료 여부와 관계 없이 다음 사이클의 Pre-commit 단계가 시작될 수 있다.

이처럼 여러개의 사이클이 맞물려 진행되기 위해서는 다음과 같은 조건이 충족되어야 한다.

  1. 현재 사이클의 Pre-commit이 완료되는 즉시 다음 사이클의 Pre-commit이 시작된다.
  2. 현재 사이클의 Pre-commit이 완료되는 즉시 현재 사이클의 DA-check가 시작된다.
  3. 현재 사이클의 Commit은 이전 사이클의 Commit 완료 이후에 시작될 수 있다.

이를 통해 주기적으로 사용자들의 탈출요청을 반영하여 리베이스를 진행하면서 체인의 진행을 멈추지 않고 계속해서 동작할 수 있게 된다.

참고자료

Last updated on 12/19/2019 by aiden0505
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